电子产品散热仿真

对于半导体 OEM 而言，了解封装结构对热行为可靠性的影响至关重要，尤其是在功率密度和现代封装开发的复杂性不断增加的情况下。复杂的片上系统 (SoC) 和 3D-IC（集成电路）开发所面临的挑战意味着热设计必须成为封装开发中不可或缺的一部分。通过超越数据表值的热模型和建模建议来支持后续供应链的能力在市场上具有差异化的价值。

对于将封装 IC 集成到产品中的电子制造商来说，能够在系统级环境中准确预测印刷电路板 (PCB) 上组件的结温，以开发具有成本效益的适当热管理设计，是非常重要的。而电子产品散热仿真软件工具提供了这种洞察力。热工程师希望可以对 IC 封装保真度进行建模，以适应不同的设计阶段和信息可用性。为了在瞬态场景中对关键组件进行精确建模，需要使用结温瞬态测量数据校准的热模型。

探索封装热仿真

• 高密度半导体封装热开发工作流程 – 观看在线研讨会
• 用于电子产品散热仿真的封装热建模 – 观看点播式演示文稿

对复杂的多层 PCB 和已安装器件的热性能进行建模，以准确预测组件结温。要了解电路板的热影响，就必须根据每个开发阶段的可用信息，掌握正确的精确度。

在电子热设计中，PCB 热建模保真度选项，从简单类型、每层热导率到铜导线的显式建模，都适用于不同的开发阶段。这包括从探索元器件放置到验证完全布线电路板的热性能。电路板热分析的新型方法之一是将整个电路板建模为网络组件，这样既能提高计算效率，又不会降低精度。

电子设计工作流程的连通性，以及从领先的 EDA 软件文件格式中导入电路板信息并利用新信息更新模型的能力，是高效热分析过程的关键因素。一些工具具有显而易见的优势，可以让工程师轻松处理包含电路板布局、布线细节和元件信息的 ECAD 文件数据，从而加快热模型的创建速度，同时还能在热分析中应用功率信息。

观看在线研讨会 - 多层 PCB 热和热机械仿真

要在 PCB 热分析（包括 PCB 上铜导线的焦耳热）中实现高精度，最好与从事 PCB 信号和电源完整性仿真的电子工程师合作。3D 电子产品散热软件和 EDA 电源完整性仿真软件之间的协同仿真，可以准确表示电路板铜导线的功耗，并考虑到电阻随温度的变化。在本视频中了解 PCB 电热协同仿真的原因。

电子产品的外壳必须容纳 PCB 组件、元件、电源、连接器、传感器等。它还必须提供足够的冷却气流或向周围环境传导热量，以确保可靠的产品性能。无论您是在设计强制对流散热工业外壳、密封航空电子设备外壳还是新型薄款消费电子产品，这些 3D CFD 热分析工具都能帮助您快速探索不同的散热解决方案。能够轻松或直接处理 MCAD 几何形状以进行 CFD 仿真的工具非常有利，可以使您减少对预处理步骤的关注，将更多精力放在外壳系统级热建模结果和优化设计上。

下载外壳热管理完整指南，了解设计技巧。

数据中心散热系统的可靠运行对于避免停机至关重要。考虑到单个站点的运营成本，全球数据中心的冷却在能源消耗中占很大比例，因此高效的散热设计对成功和可持续运营至关重要。利用 CFD 仿真，您可以预测数据中心和类似大型复杂系统中的气流和热传导。您可以确保服务器、机架和关键元器件保持在限定的温度范围内，并制定高效的散热策略。

立即阅读关于高效数据中心散热的 11 个关键技巧的白皮书。

液体散热为电子应用的有效和高效散热带来了优势，因为这些应用在运行和可靠性方面对散热有很高的要求。从减少电力电子应用中的定制散热板压降，到在越来越多地采用服务器浸入式散热的领域协助热设计，使用精确的 3D CFD 电子产品散热仿真和 1D 流体力学来优化您的液体散热设计。

观看视频（右），了解 Iceotope Technologies 对边缘服务器液体散热优势的洞察。

查看点播式演示文稿 - AI 硬件热管理：来自 Electronic Cooling Solutions Inc 公司的深度学习机器液体散热洞察

增强的热分析精度有助于满足现代电子产品开发中日益苛刻的设计要求。使用瞬态热测量数据校准热模型可以帮助您实现高精度的热仿真。自动热模型校准克服了手动校准步骤耗时过长，需要逐步对热模型属性进行更改的问题。使用经过校准的热模型意味着可以消除设计不足的风险，通过对任务剖面场景的精确建模来验证性能，从而确保可靠性。同时，凭借对准确性的更高信心，工程师可以解决潜在的过度设计问题，从而降低产品成本。

有关热瞬态测试方法和仿真模型校准的概述，
请观看点播式演示视频：半导体封装热表征 – 热指标、质量可靠性

独立于边界条件的降阶模型 (BCI-ROM) 技术为电子器件的快速瞬态热分析带来了优势，其速度比全 3D CFD 快几个数量级，同时保持了准确性。BCI-ROM 是由 3D 传导分析自动生成的，它保持了预测的准确性，但在演示的案例中，解算速度可提高 40,000 多倍。降阶模型的“独立于边界条件”非常重要，因为它们能够在任何热环境中使用。BCI-ROM 可以以不同格式生成，以支持矩阵格式的独立快速求解、纳入电热分析工具的电路仿真（VHDL-AMS 格式）或用于 1D 系统仿真工具建模（FMU 格式）。

查看博客：热设计的未来 – 早期电热分析

观看点播式视频：利用热感知电气仿真加速电子系统设计（ROHM Semiconductor 特邀发言人的独到见解）

电子产品可靠性的热设计可以从温度、梯度和周期性瞬态变化的准确预测中受益，然后用于热机械应力分析。热机械分析用于研究故障模式、潜在的退化风险区域、耐久性和寿命洞察。

CFD 到有限元分析 (FEA) 热机械应力评估工作流程可以采用多种形式。CFD 分析可由专门的热分析师在电子产品散热软件中进行，3D 瞬态温度结果可导出到机械 FEA 工具中。另外，在 CAD 环境中工作的工程师也可以从结合 CAD 嵌入式热 CFD 和热机械应力分析中获益，从而缩短总体分析时间。

观看此点播式在线研讨会，了解 CFD 电子设备冷却仿真和 FEA 电子设备热机械应力分析的三种工作流程。